Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS Taschenrechner

✖Unter Versorgungsspannung versteht man den Spannungspegel, der von einer Stromquelle an einen Stromkreis oder ein Gerät geliefert wird und der als Potentialdifferenz für Stromfluss und Betrieb dient.ⓘ Versorgungsspannung [V_DD]			+10% -10%
✖Mit der Null-Vorspannungsschwellenspannung ist die Schwellenspannung eines MOSFET gemeint, wenn keine zusätzliche Vorspannung an das Substrat angelegt wird (normalerweise gemessen zwischen Gate und Source).ⓘ Null-Bias-Schwellenspannung [V_T0]			+10% -10%
✖Die Steilheit von NMOS bezeichnet das Verhältnis der Änderung des Ausgangs-Drainstroms zur Änderung der Eingangs-Gate-Source-Spannung bei konstanter Drain-Source-Spannung.ⓘ Steilheit von NMOS [K_n]			+10% -10%
✖Der Lastwiderstand ist der Widerstand, den die an einen Stromkreis angeschlossene externe Last darstellt. Er bestimmt die Menge des entnommenen Stroms und beeinflusst die Spannungs- und Leistungsverteilung des Stromkreises.ⓘ Lastwiderstand [R_L]			+10% -10%

✖Die minimale Ausgangsspannung einer ohmschen Last ist der niedrigste Spannungspegel, den ein Gerät oder eine Schaltung bei Betrieb unter festgelegten Bedingungen zuverlässig an seinem Ausgangsanschluss bereitstellen kann.ⓘ Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS [V_OL(RL)]

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Formel

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Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS

Formel

V OL(RL) = V DD - V T0 + (\frac{1}{K n \cdot R L}) - \sqrt{{(V DD - V T0 + (\frac{1}{K n \cdot R L}))}^{2} - (2 \cdot \frac{V DD}{K n \cdot R L})}

Beispiel

0.004341 V = 3.3 V - 1.4 V + (\frac{1}{200 µA/V² \cdot 2 MΩ}) - \sqrt{{(3.3 V - 1.4 V + (\frac{1}{200 µA/V² \cdot 2 MΩ}))}^{2} - (2 \cdot \frac{3.3 V}{200 µA/V² \cdot 2 MΩ})}

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Widerstandslast, minimale Ausgangsspannung CMOS Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Ohmsche Last Minimale Ausgangsspannung = Versorgungsspannung-Null-Bias-Schwellenspannung+(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand))-sqrt((Versorgungsspannung-Null-Bias-Schwellenspannung+(1/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand)))^2-(2*Versorgungsspannung/(Steilheit von NMOS*Lastwiderstand)))
V_OL(RL) = V_DD-V_T0+(1/(K_n*R_L))-sqrt((V_DD-V_T0+(1/(K_n*R_L)))^2-(2*V_DD/(K_n*R_L)))
Diese formel verwendet 1 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Ohmsche Last Minimale Ausgangsspannung - (Gemessen in Volt) - Die minimale Ausgangsspannung einer ohmschen Last ist der niedrigste Spannungspegel, den ein Gerät oder eine Schaltung bei Betrieb unter festgelegten Bedingungen zuverlässig an seinem Ausgangsanschluss bereitstellen kann.
Versorgungsspannung - (Gemessen in Volt) - Unter Versorgungsspannung versteht man den Spannungspegel, der von einer Stromquelle an einen Stromkreis oder ein Gerät geliefert wird und der als Potentialdifferenz für Stromfluss und Betrieb dient.
Null-Bias-Schwellenspannung - (Gemessen in Volt) - Mit der Null-Vorspannungsschwellenspannung ist die Schwellenspannung eines MOSFET gemeint, wenn keine zusätzliche Vorspannung an das Substrat angelegt wird (normalerweise gemessen zwischen Gate und Source).
Steilheit von NMOS - (Gemessen in Ampere pro Quadratvolt) - Die Steilheit von NMOS bezeichnet das Verhältnis der Änderung des Ausgangs-Drainstroms zur Änderung der Eingangs-Gate-Source-Spannung bei konstanter Drain-Source-Spannung.
Lastwiderstand - (Gemessen in Ohm) - Der Lastwiderstand ist der Widerstand, den die an einen Stromkreis angeschlossene externe Last darstellt. Er bestimmt die Menge des entnommenen Stroms und beeinflusst die Spannungs- und Leistungsverteilung des Stromkreises.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Versorgungsspannung: 3.3 Volt --> 3.3 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Null-Bias-Schwellenspannung: 1.4 Volt --> 1.4 Volt Keine Konvertierung erforderlich
Steilheit von NMOS: 200 Mikroampere pro Quadratvolt --> 0.0002 Ampere pro Quadratvolt (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Lastwiderstand: 2 Megahm --> 2000000 Ohm (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_OL(RL) = V_DD-V_T0+(1/(K_n*R_L))-sqrt((V_DD-V_T0+(1/(K_n*R_L)))^2-(2*V_DD/(K_n*R_L))) --> 3.3-1.4+(1/(0.0002*2000000))-sqrt((3.3-1.4+(1/(0.0002*2000000)))^2-(2*3.3/(0.0002*2000000)))

Auswerten ... ...

V_OL(RL) = 0.00434135278423065

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

0.00434135278423065 Volt --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

0.00434135278423065 ≈ 0.004341 Volt <-- Ohmsche Last Minimale Ausgangsspannung

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Priyanka Patel

Lalbhai Dalpatbhai College für Ingenieurwissenschaften (LDCE), Ahmedabad

Priyanka Patel hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Santhosh Yadav

Dayananda Sagar College of Engineering (DSCE), Banglore

Santhosh Yadav hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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